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RFID標簽與晶片技術演進與比較
作者:莊漢鈞
來源:臺灣經(jīng)濟部RFID公領域應用推動辦公室
日期:2009-05-08 09:26:33
摘要:根據(jù)ABI Research對于RFID產(chǎn)業(yè)的市場調(diào)查分析報告指出。 2007年RFID整體市場規(guī)模約為37.8億美元,而至2012年整體的市場表現(xiàn),預計可達84.9億美元。其中,仍以讀取器與標簽的產(chǎn)值所占的比例最大。
RFID標簽驅(qū)勢預測
根據(jù)ABI Research對于RFID產(chǎn)業(yè)的市場調(diào)查分析報告指出。 2007年RFID整體市場規(guī)模約為37.8億美元,而至2012年整體的市場表現(xiàn),預計可達84.9億美元。其中,仍以讀取器與標簽的產(chǎn)值所占的比例最大。
根據(jù)VDC的RFID市場調(diào)查預測,未來5年內(nèi),RFID用于ticketing、contactless payment及item-level tracking (ILT)之應用情境將最具成長爆發(fā)力。其中,ticketing及contactless payment的應用,在技術層面上的發(fā)展已相當成熟。而導入的問題,主要還是在標簽的售價。但隨著RFID的應用日益普及,標簽的售價預計將隨之降低,如此更能加速ticketing及contactless payment在市場上的推動速度。圖2為RFID標簽售價現(xiàn)況與未來售價預測。
未來應用需求所在
若就RFID標簽的整體出貨量進行分析,由下列數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),LF及HF的出貨量于往后之市場應用將呈現(xiàn)穩(wěn)定平緩的成長而未來UHF標簽的出貨量將呈現(xiàn)較為大幅度的增加(UHF passive成長率約為60%;UHF active成長率約為20%)。此與item-level tracking (ILT)之應用,預計于未來將大幅被采用有密切的關系。下圖3為RFID標簽全球出貨量預測。
item-level tracking (ILT)一直以來都是物流廠商導入RFID的最終目的。然至今物流廠商對于item-level的標簽貼附問題一直都無法做有效的克服。綜觀其問題,主要之問題點在于標簽貼附商品外觀之多樣化(貼附標簽尺寸受限)、商品內(nèi)容物及其外包裝種類繁多復雜(若含有水分及金屬將造成讀取時的問題) 、整體讀取率不佳、標簽售價仍太貴...等因素。
在此,對物流業(yè)者所需的RFID標簽需求做一整理,其所需要的功能如下︰
標簽貼用物件不受限制。
更高的讀取成功率。
更便宜的標簽售價。
更為穩(wěn)定的讀取距離。
能符合item-level tracking (ILT)應用的標簽。
若要滿足以上之需求,未來標簽必須朝小型化、高敏感度、低售價、穩(wěn)定的讀取效能...等研發(fā)方向前進。當然標簽的天線尺寸,決定了RFID設備的讀取距離,但為追求item-level tracking (ILT)應用情境之目的,勢必得對讀取距離做出些取舍。就目前市售之4×6的物流標簽而言,其讀取效能十分穩(wěn)定且讀取距離亦能達3米以上,但就item-level的標簽貼附應用而言,其過大的尺寸,實在難以直接貼附于物件之上。造成相關標簽廠商必須另行發(fā)展小型化標簽產(chǎn)品,以符合使用者對于item-level tracking (ILT)之實際需求。
微型化的持續(xù)發(fā)展
為此,目前已有廠商提出利用Near-Field的RFID技術,實際推出了微型化的標簽,如此能減少標簽貼附物件受限之問題。然由于標簽的天線尺寸實在過于微小,導致標簽晶片藉由天線所轉(zhuǎn)換RF電波而來的電能,仍不足以驅(qū)動標簽IC ,進而造成整體的讀取穩(wěn)定度依舊離item-level tracking (ILT)應用仍有段差距。故研發(fā)更低耗能的標簽IC為目前各標簽晶片廠商所積極克服的問題之一。
匯整以上分析,一如知名RFID設備廠商Avery Dennison所提未來發(fā)展趨勢,如圖5,RFID產(chǎn)品未來的發(fā)展藍圖似乎已被勾勒出雛型。
至于針對Inlay的發(fā)展部份而言,所著重的是改善天線生產(chǎn)的技術,提升整體良率,以便壓低整體售價。同時發(fā)展Near-Field天線設計技術,用以制造小尺寸、高性能之Inlay產(chǎn)品,以符合未來應用需求所需。而就Tag的發(fā)展層面而論,為因應未來日益增加的標簽需求,相關廠商也日益重視如何提高整體的標簽產(chǎn)能,同時在提高產(chǎn)能之同時亦能兼顧標簽之品質(zhì)。以便壓低標簽成本,提升整體的使用動機。
國際大廠的發(fā)展現(xiàn)況
截至目前為止,已有數(shù)家RFID標簽IC廠商推出數(shù)款新形式的RFID標簽IC,用以提升標簽之讀取效能。由這些新IC的規(guī)格中,可以隱略嗅出國際大廠目前的研發(fā)方向的確是朝item-level的應用方向前進。茲以大廠近期發(fā)表產(chǎn)品與現(xiàn)行IC做差異分析,如下表所示:
若進一步推行到零售端,隱私權的爭議,在此次推出的新品亦加強了read/write password function之功能;同時提供更大的使用者記憶體空間,更是替導入單位未來后續(xù)加值應用預留了更大的彈性。
更多的應用案例將可見
此種新款IC所制成之標簽,目前已逐漸有相關制品在市場上流通。由于標簽讀取效能之改良,過往RFID在導入時,所面臨的前端設備讀取效能問題,亦能獲得部分之解決。相信在RFID硬體設備售價降低與讀取效能提高的發(fā)展趨勢下,未來會有更多的應用案例被使用者所接受與采納。
根據(jù)ABI Research對于RFID產(chǎn)業(yè)的市場調(diào)查分析報告指出。 2007年RFID整體市場規(guī)模約為37.8億美元,而至2012年整體的市場表現(xiàn),預計可達84.9億美元。其中,仍以讀取器與標簽的產(chǎn)值所占的比例最大。
圖1、ABI Research所做的2006-2012年RFID市場規(guī)模預測
根據(jù)VDC的RFID市場調(diào)查預測,未來5年內(nèi),RFID用于ticketing、contactless payment及item-level tracking (ILT)之應用情境將最具成長爆發(fā)力。其中,ticketing及contactless payment的應用,在技術層面上的發(fā)展已相當成熟。而導入的問題,主要還是在標簽的售價。但隨著RFID的應用日益普及,標簽的售價預計將隨之降低,如此更能加速ticketing及contactless payment在市場上的推動速度。圖2為RFID標簽售價現(xiàn)況與未來售價預測。
圖2、ABI Research所做2006-2012年RFID標簽市場預測
未來應用需求所在
若就RFID標簽的整體出貨量進行分析,由下列數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),LF及HF的出貨量于往后之市場應用將呈現(xiàn)穩(wěn)定平緩的成長而未來UHF標簽的出貨量將呈現(xiàn)較為大幅度的增加(UHF passive成長率約為60%;UHF active成長率約為20%)。此與item-level tracking (ILT)之應用,預計于未來將大幅被采用有密切的關系。下圖3為RFID標簽全球出貨量預測。
圖3、ABI Research所做2006-2012年RFID標簽出貨量預測
item-level tracking (ILT)一直以來都是物流廠商導入RFID的最終目的。然至今物流廠商對于item-level的標簽貼附問題一直都無法做有效的克服。綜觀其問題,主要之問題點在于標簽貼附商品外觀之多樣化(貼附標簽尺寸受限)、商品內(nèi)容物及其外包裝種類繁多復雜(若含有水分及金屬將造成讀取時的問題) 、整體讀取率不佳、標簽售價仍太貴...等因素。
在此,對物流業(yè)者所需的RFID標簽需求做一整理,其所需要的功能如下︰
標簽貼用物件不受限制。
更高的讀取成功率。
更便宜的標簽售價。
更為穩(wěn)定的讀取距離。
能符合item-level tracking (ILT)應用的標簽。
若要滿足以上之需求,未來標簽必須朝小型化、高敏感度、低售價、穩(wěn)定的讀取效能...等研發(fā)方向前進。當然標簽的天線尺寸,決定了RFID設備的讀取距離,但為追求item-level tracking (ILT)應用情境之目的,勢必得對讀取距離做出些取舍。就目前市售之4×6的物流標簽而言,其讀取效能十分穩(wěn)定且讀取距離亦能達3米以上,但就item-level的標簽貼附應用而言,其過大的尺寸,實在難以直接貼附于物件之上。造成相關標簽廠商必須另行發(fā)展小型化標簽產(chǎn)品,以符合使用者對于item-level tracking (ILT)之實際需求。
微型化的持續(xù)發(fā)展
為此,目前已有廠商提出利用Near-Field的RFID技術,實際推出了微型化的標簽,如此能減少標簽貼附物件受限之問題。然由于標簽的天線尺寸實在過于微小,導致標簽晶片藉由天線所轉(zhuǎn)換RF電波而來的電能,仍不足以驅(qū)動標簽IC ,進而造成整體的讀取穩(wěn)定度依舊離item-level tracking (ILT)應用仍有段差距。故研發(fā)更低耗能的標簽IC為目前各標簽晶片廠商所積極克服的問題之一。
圖4 、 Impinj所推出的Near-Field RFID Tag
匯整以上分析,一如知名RFID設備廠商Avery Dennison所提未來發(fā)展趨勢,如圖5,RFID產(chǎn)品未來的發(fā)展藍圖似乎已被勾勒出雛型。
圖5、Avery Dennison所提RFID產(chǎn)品未來發(fā)展趨勢
至于針對Inlay的發(fā)展部份而言,所著重的是改善天線生產(chǎn)的技術,提升整體良率,以便壓低整體售價。同時發(fā)展Near-Field天線設計技術,用以制造小尺寸、高性能之Inlay產(chǎn)品,以符合未來應用需求所需。而就Tag的發(fā)展層面而論,為因應未來日益增加的標簽需求,相關廠商也日益重視如何提高整體的標簽產(chǎn)能,同時在提高產(chǎn)能之同時亦能兼顧標簽之品質(zhì)。以便壓低標簽成本,提升整體的使用動機。
國際大廠的發(fā)展現(xiàn)況
截至目前為止,已有數(shù)家RFID標簽IC廠商推出數(shù)款新形式的RFID標簽IC,用以提升標簽之讀取效能。由這些新IC的規(guī)格中,可以隱略嗅出國際大廠目前的研發(fā)方向的確是朝item-level的應用方向前進。茲以大廠近期發(fā)表產(chǎn)品與現(xiàn)行IC做差異分析,如下表所示:
表1、Alien Technology-Higgs 3 chip
表2、Impinj-Monza 3 chip
表3、NXP Ucode G2XM chip
若進一步推行到零售端,隱私權的爭議,在此次推出的新品亦加強了read/write password function之功能;同時提供更大的使用者記憶體空間,更是替導入單位未來后續(xù)加值應用預留了更大的彈性。
更多的應用案例將可見
此種新款IC所制成之標簽,目前已逐漸有相關制品在市場上流通。由于標簽讀取效能之改良,過往RFID在導入時,所面臨的前端設備讀取效能問題,亦能獲得部分之解決。相信在RFID硬體設備售價降低與讀取效能提高的發(fā)展趨勢下,未來會有更多的應用案例被使用者所接受與采納。